一种直升机

1.本技术一般涉及直升机领域，尤其涉及一种直升机。


背景技术：

2.直升机越来越多的被应用于军事和民用场景中，随着应用场景复杂程度的提升，目前仅能实现监控环境变化的直升机已经越来越不能适应相应的要求，直升机还需执行较为简单的动作，如直升机下方物体的抓取。但现有的直升机在对下方物体的抓取上一般需要在直升机上设置独立于自身起落架的抓取组件，并为上述抓取组件配置相应的电能，以上实现方式均会造成直升机负载无谓的提升，使得直升机续航能力和执行任务的能力下降。
3.在中国专利文件(cn217754106)中，针对直升机下方物体抓取问题，公开了一种多功能直升机，其通过在起落架上设置电动绞盘和电动爪来完成抓取动作。然而，利用该方案亦会造成直升机负载的增加，降低了其续航能力。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种续航能力和任务执行能力更强的直升机。
5.具体技术方案如下：包括：
6.飞行装置，设于所述直升机上部，用于带动所述直升机飞行；
7.起落抓取装置，设于所述直升机的下部，所述起落抓取装置具有支撑状态和抓取状态，包括：
8.架体，所述架体的上部连接于所述飞行装置；
9.支撑杆，所述支撑杆有多个，且绕所述架体周向铰接于所述架体，各所述支撑杆均具有第一工位和第二工位，当其位于所述第一工位时，各所述支撑杆与第一轴线间的夹角为第一设定角度，所述第一轴线为所述架体的轴线，各所述支撑杆上远离所述架体的一端用于将所述架体支撑于地面上，且所述起落抓取装置处于所述支撑状态；当其位于所述第二工位时，各所述支撑杆与第一轴线间的夹角为第二设定角度，用于配合完成对所述架体下方的待抓物体的夹持，所述起落抓取装置处于所述抓取状态，其中所述第二设定角度小于或等于所述第一设定角度；
10.驱动组件，所述驱动组件设于所述架体上，用于驱动所述起落抓取装置在所述支撑状态和所述抓取状态之间切换。
11.作为本技术的进一步限定，起落抓取装置还均具有收起状态，当其处于所述收起状态时，各所述支撑杆均贴合于所述架体侧面。
12.作为本技术的进一步限定，所述驱动组件包括：
13.收拢机构，所述收拢机构连接于所述架体与各所述支撑杆的中部或上部，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述收拢机构用于向各所述支撑杆持续施加朝向所述
架体的第一拉力；
14.打开机构，所述打开机构设于所述架体上，用于向各所述支撑杆施加远离所述架体的第二拉力，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述第一拉力在第一平面内的分量大于或等于所述第二拉力在所述第一平面内的分量，所述第一平面垂直于所述第一轴线。
15.作为本技术的进一步限定，所述收拢机构为连接于所述架体和各所述支撑杆之间的弹性件；
16.所述打开机构包括：驱动电机和拉绳，其中所述驱动电机安装于所述架体上，所述拉绳设于所述驱动电机输出端与各所述支撑杆之间。
17.作为本技术的进一步限定，所述起落抓取装置还包括：辅助组件，所述辅助组件设于相邻的所述支撑杆之间，其中部形成有可折叠机构，所述可折叠机构上形成有辅助抓取部，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述辅助抓取部用于辅助所述支撑杆对待抓物体的夹持。
18.作为本技术的进一步限定，所述支撑杆和所述辅助支撑部表面均设有防滑层。
19.作为本技术的进一步限定，所述辅助组件与相应的所述支撑杆之间具有角度可调的连接机构。
20.作为本技术的进一步限定，所述飞行装置包括：
21.第一飞行组件，包括第一飞行电机和设于所述第一飞行电机输出端的第一旋翼；
22.第二飞行组件，包括第二飞行电机和设于所述第二飞行电机输出端的第二旋翼；
23.所述第一旋翼位于所述第二旋翼上方，所述第一飞行电机与所述第二飞行电机均设于所述第二旋翼与所述第二旋翼之间，且所述第一飞行电机输出端向上，所述第二飞行电机输出端向下。
24.作为本技术的进一步限定，所述第一旋翼与所述第一飞行电机输出端之间具有第一可折叠机构；所述第二旋翼与所述第二飞行电机输出端之间具有第二可折叠机构。
25.作为本技术的进一步限定，所述架体下方设有摄像装置。
26.本技术有益效果在于：
27.所述架体下方的3个所述支撑杆的一端铰接于所述架体周向，3个所述支撑杆在所述驱动组件的驱动下，具有另一端相互分开的第一工位，在所述第一工位下，3个所述支撑杆用于支撑所述直升机从地面平稳起落，此时所述起落抓取装置处于所述支撑状态；当3个所述支撑杆在所述驱动组件的驱动下，其另一端相互合拢时，其处于所述第二工位，在所述第二工位下，3个所述支撑杆用于实现对其下方物体的抓取，此时所述起落抓取装置处于所述抓取状态。由上述可知，本方案在实现对物体的抓取功能上，利用了直升机既有的起落支撑机构，无需另外配置相应的抓取机构，这样降低了直升机的负载。在此基础上也无需为上述抓取机构分配相应的电能，上述两个方面共同促使该直升机方案较之现有技术中可实现抓取功能的直升机方案，更加节约直升机的功耗，因此在同等条件下其具有更佳的续航能力。
附图说明
28.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它
特征、目的和优点将会变得更明显：
29.图1为本技术实施例提供的直升机的内部结构示意图；
30.图2为图1中起落抓取装置处于支撑状态时的示意图；
31.图3为图1中起落抓取装置处于抓取状态时的示意图；
32.图4为图1中起落抓取装置处于收起状态时的示意图；
33.图中标号：21，架体；22，支撑杆；31，弹性件；321，驱动电机；322，拉绳；41，辅助抓取部；51，第一旋翼；52，第二旋翼。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
36.请参考图1，为本实施例提供的一种直升机的内部结构示意图，其包括：
37.飞行装置，设于所述直升机上部，用于带动所述直升机飞行；
38.起落抓取装置，设于所述直升机的下部，所述起落抓取装置具有支撑状态和抓取状态，包括：
39.架体21，所述架体21的上部连接于所述飞行装置；
40.支撑杆22，所述支撑杆22有多个，且绕所述架体21周向铰接于所述架体21，各所述支撑杆22均具有第一工位和第二工位，当其位于所述第一工位时，各所述支撑杆22与第一轴线间的夹角为第一设定角度，所述第一轴线为所述架体的轴线，各所述支撑杆22上远离所述架体21的一端用于将所述架体21支撑于地面上，且所述起落抓取装置处于所述支撑状态；当其位于所述第二工位时，各所述支撑杆22与第一轴线间的夹角为第二设定角度，用于配合完成对所述架体21下方的待抓物体的夹持，所述起落抓取装置处于所述抓取状态，其中所述第二设定角度小于或等于所述第一设定角度；
41.驱动组件，所述驱动组件设于所述架体21上，用于驱动所述起落抓取装置在所述支撑状态和所述抓取状态之间切换。
42.图1中所述架体21下方的3个所述支撑杆22的一端铰接于所述架体21周向，3个所述支撑杆22在所述驱动组件的驱动下，具有另一端相互分开的第一工位，在所述第一工位下，如图2中所示，3个所述支撑杆22用于支撑所述直升机从地面平稳起落，此时所述起落抓取装置处于所述支撑状态；当3个所述支撑杆22在所述驱动组件的驱动下，其另一端相互合拢时，其处于所述第二工位，在所述第二工位下，如图3中所示，3个所述支撑杆22用于实现对其下方物体的抓取，此时所述起落抓取装置处于所述抓取状态。由上述可知，本方案在实现对物体的抓取功能上，利用了直升机既有的起落支撑机构，无需另外配置相应的抓取机构，这样降低了直升机的负载。在此基础上，也无需为上述抓取机构分配用以实现抓取动作所需的电能，上述两个方面共同促使该直升机方案较之现有技术中可实现抓取功能的直升机方案，更加节约直升机的功耗，因此在同等条件下其具有更佳的续航能力。
43.其中在进一步提升所述直升机续航能力的优选实施方式中，起落抓取装置还均具
有收起状态，当其处于所述收起状态时，各所述支撑杆22均贴合于所述架体21侧面。
44.如图4中所示，当所述直升机离开地面后，仅处于位置变换过程中，并在暂时无需执行抓取任务的情况下，呈现如图4中所示的收起状态。在上述收起状态下，所述直升机中心更低，因而其受到风力影响而产生飞行方向及飞行姿态变化的趋势更小，进而无需浪费过多的电能来对风力影响做出调整。进而提升了直升机的续航能力。
45.其中在提升所述直升机物体抓取稳定性的优选实施方式中，所述驱动组件包括：
46.收拢机构，所述收拢机构连接于所述架体21与各所述支撑杆22的中部或上部，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述收拢机构用于向各所述支撑杆22持续施加朝向所述架体21的第一拉力；
47.打开机构，所述打开机构设于所述架体21上，用于向各所述支撑杆22施加远离所述架体21的第二拉力，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述第一拉力在第一平面内的分量大于或等于所述第二拉力在所述第一平面内的分量，所述第一平面垂直于所述第一轴线。
48.如图3中所示，所述收拢机构为连接于所述支撑杆22内侧的中部或上部的弹性件，此处也可为其他本领域公知的拉力提供机构，所述收拢机构向所述支撑杆22施加所述第一拉力后，用于拉动所述支撑杆22产生相互收拢的第一趋势，而所述打开机构为电机驱动下的拉力提供机构，被开启后其会在所述支撑杆22外侧施加所述第二拉力，所述第二拉力的的施加目的意在将所述起落抓取装置由所述抓取状态切换为所述支撑状态，与所述第一拉力的施加目的相反，因此一般情况下，当所述起落抓取装置用于抓取物体时，所述第二拉力数值为零。这样在所述第一趋势的作用下，所述支撑杆22的另一端相互收拢，用于将物体牢固的夹持，以便于实现稳定的抓取动作。
49.其中在所述收拢机构和所述打开机构的优选实施方式中，所述收拢机构为连接于所述架体21和各所述支撑杆22之间的弹性件31；
50.所述打开机构包括：驱动电机321和拉绳322，其中所述驱动电机321安装于所述架体21上，所述拉绳322设于所述驱动电机321输出端与各所述支撑杆22之间。
51.依照上述方案，所述收拢机构与所述打开机构的构造较为简单，所占用的直升机负载比重较少，有利于直升机续航能力的提升。
52.其中在进一步提升所述直升机对物体抓取的稳定程度的优选实施方式中，所述起落抓取装置还包括：辅助组件，所述辅助组件设于相邻的所述支撑杆22之间，其中部形成有可折叠机构，所述可折叠机构上形成有辅助抓取部41，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述辅助抓取部41用于辅助所述支撑杆22对待抓物体的夹持。
53.如图3中所示，所述辅助组件可以具体实施为连接于相邻支撑杆22之间的，由两个长杆和两个短杆构成的平行4连杆结构，其中如图3中所示的两个短杆的连接处为所述辅助抓取部，当所述起落抓取装置在对物体进行抓取时，所述辅助抓取部受到所述支撑杆22另一端的力后，其将会呈现向内收拢的状态，用于与待抓物体接触，用于辅助所述支撑杆22，以将物体夹持的更加稳固。
54.其中在进一步提升所述直升机对物体抓取的稳定程度的优选实施方式中，所述支撑杆22和所述辅助支撑部41表面均设有防滑层。
55.该方案中，所述防滑层可将所述支撑杆22和所述辅助支撑部41内侧表面设置，可
以具体实施为硅胶防滑结构，用于增大与物体之间的摩擦力，以防止被抓到的物体在转运过程中掉落。
56.其中在增加所述起落抓取装置的适用范围的优选实施方式中，所述辅助组件与相应的所述支撑杆22之间具有角度可调的连接机构。
57.如图3中所示，所述辅助组件与所述支撑杆22之间的角度可调的连接机构可具体实施为如下方案：在所述支撑杆22另一端上设置安装通孔，用于穿设具有一定弧度且表面具有螺纹的调节杆，所述调节杆与所述安装通孔活动连接，同一所述支撑杆22两侧的所述辅助组件上用于与所述支撑杆22连接的位置处设有相应的螺孔，用于与上述调节杆连接，这样通过调节所述调节杆与所述支撑杆22之间的角度，即可实现对各所述辅助支撑部41之间角度的调节，这样可以适应不同尺寸和形状的物体抓取。
58.其中在提升所述直升机运行静谧性的优选实施方式中，所述飞行装置包括：
59.第一飞行组件，包括第一飞行电机和设于所述第一飞行电机输出端的第一旋翼51；
60.第二飞行组件，包括第二飞行电机和设于所述第二飞行电机输出端的第二旋翼52；
61.所述第一旋翼51位于所述第二旋翼52上方，所述第一飞行电机与所述第二飞行电机均设于所述第二旋翼51与所述第二旋翼52之间，且所述第一飞行电机输出端向上，所述第二飞行电机输出端向下。
62.为保持直升机的上升力，需要设置多套旋翼，为保持直升机动作平稳性，现有技术中多将不同旋翼分开设置在所述直升机周向上。而本方案中所述直升机的两套旋翼同轴设置，这样在相同有效载荷下，其旋翼转速低于现有技术中旋翼的设置方式，进而产生的噪音更小，拥有较好的静音性。
63.其中在提升该直升机收纳便利性的优选实施方式中，所述第一旋翼51与所述第一飞行电机输出端之间具有第一可折叠机构；所述第二旋翼52与所述第二飞行电机输出端之间具有第二可折叠机构。
64.如图1中所示，所述第一旋翼51与所述第一飞行电机输出端之间的所述第一可折叠机构可以具体实施为用于实现上述两者铰接的紧固结构。同样的，所述第二旋翼52与所述第二飞行电机输出端之间的所述第二可折叠机构也可以具体实施为用于实现上述两者铰接的紧固结构。这样当需要将所述直升机进行收纳时，其占用的体积更小，收纳起来更加方便。
65.其中在提升所述直升机控制便利性的优选实施方式中，所述架体21下方设有摄像装置。
66.通过所述架体21下方的摄像头可将直升机周围环境及实施动作时的状态进行监控，便于控制所述直升机完成相应任务。
67.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种直升机，其特征在于，包括：飞行装置，设于所述直升机上部，用于带动所述直升机飞行；起落抓取装置，设于所述直升机的下部，所述起落抓取装置具有支撑状态和抓取状态，包括：架体(21)，所述架体(21)的上部连接于所述飞行装置；支撑杆(22)，所述支撑杆(22)有多个，且绕所述架体(21)周向铰接于所述架体(21)，各所述支撑杆(22)均具有第一工位和第二工位，当其位于所述第一工位时，各所述支撑杆(22)与第一轴线间的夹角为第一设定角度，所述第一轴线为所述架体的轴线，各所述支撑杆(22)上远离所述架体(21)的一端用于将所述架体(21)支撑于地面上，且所述起落抓取装置处于所述支撑状态；当其位于所述第二工位时，各所述支撑杆(22)与第一轴线间的夹角为第二设定角度，用于配合完成对所述架体(21)下方的待抓物体的夹持，所述起落抓取装置处于所述抓取状态，其中所述第二设定角度小于或等于所述第一设定角度；驱动组件，所述驱动组件设于所述架体(21)上，用于驱动所述起落抓取装置在所述支撑状态和所述抓取状态之间切换。2.根据权利要求1所述的直升机，其特征在于，起落抓取装置还均具有收起状态，当其处于所述收起状态时，各所述支撑杆(22)均贴合于所述架体(21)侧面。3.根据权利要求2所述的直升机，其特征在于，所述驱动组件包括：收拢机构，所述收拢机构连接于所述架体(21)与各所述支撑杆(22)的中部或上部，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述收拢机构用于向各所述支撑杆(22)持续施加朝向所述架体(21)的第一拉力；打开机构，所述打开机构设于所述架体(21)上，用于向各所述支撑杆(22)施加远离所述架体(21)的第二拉力，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述第一拉力在第一平面内的分量大于或等于所述第二拉力在所述第一平面内的分量，所述第一平面垂直于所述第一轴线。4.根据权利要求3所述的直升机，其特征在于，所述收拢机构为连接于所述架体(21)和各所述支撑杆(22)之间的弹性件(31)；所述打开机构包括：驱动电机(321)和拉绳(322)，其中所述驱动电机(321)安装于所述架体(21)上，所述拉绳(322)设于所述驱动电机(321)输出端与各所述支撑杆(22)之间。5.根据权利要求1所述的直升机，其特征在于，所述起落抓取装置还包括：辅助组件，所述辅助组件设于相邻的所述支撑杆(22)之间，其中部形成有可折叠机构，所述可折叠机构上形成有辅助抓取部(41)，当所述起落抓取装置处于所述抓取状态时，所述辅助抓取部(41)用于辅助所述支撑杆(22)对待抓物体的夹持。6.根据权利要求5所述的直升机，其特征在于，所述支撑杆(22)和所述辅助支撑部(41)表面均设有防滑层。7.根据权利要求5所述的直升机，其特征在于，所述辅助组件与相应的所述支撑杆(22)之间具有角度可调的连接机构。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的直升机，其特征在于，所述飞行装置包括：第一飞行组件，包括第一飞行电机和设于所述第一飞行电机输出端的第一旋翼(51)；第二飞行组件，包括第二飞行电机和设于所述第二飞行电机输出端的第二旋翼(52)；
所述第一旋翼(51)位于所述第二旋翼(52)上方，所述第一飞行电机与所述第二飞行电机均设于所述第二旋翼(51)与所述第二旋翼(52)之间，且所述第一飞行电机输出端向上，所述第二飞行电机输出端向下。9.根据权利要求8所述的直升机，其特征在于，所述第一旋翼(51)与所述第一飞行电机输出端之间具有第一可折叠机构；所述第二旋翼(52)与所述第二飞行电机输出端之间具有第二可折叠机构。10.根据权利要求8所述的直升机，其特征在于，所述架体(21)下方设有摄像装置。

技术总结
本申请公开了一种直升机，包括：飞行装置，设于直升机上部，用于带动直升机飞行；起落抓取装置，设于直升机的下部，包括：架体，架体的上部连接于飞行装置；绕架体周向铰接于架体的多个支撑杆，各支撑杆均具有第一工位和第二工位，第一工位时，各支撑杆与第一轴线间的夹角为第一设定角度，用于将架体支撑于地面上，且起落抓取装置处于支撑状态；第二工位时，各支撑杆与第一轴线间的夹角为第二设定角度，用于配合完成对下方待抓物体的夹持，起落抓取装置处于抓取状态，其中第二设定角度小于或等于第一设定角度；设于架体上的驱动组件，用于驱动起落抓取装置在支撑状态和抓取状态之间切换的驱动组件。该直升机续航能力和任务执行能力更强。更强。更强。


技术研发人员：刘璇 孔令瑞 王唱 张建华
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/6/27